La chaleur
Publié le 17/01/2022
Extrait du document
De la perception à la mesure
La chaleur est avant tout une forme d'énergie. Elle résulte de l'agitation des dizaines de millions de molécules qui composent un milieu solide ou fluide (liquide, gaz). Plus cette agitation est importante, plus le corps solide ou fluide se réchauffe. La température permet de mesurer ce phénomène.
La chaleur a la propriété de se transmettre à son environnement. En effet, si un corps chaud est mis au contact d'un corps froid, ce dernier se réchauffe et sa température augmente, alors que le corps chaud se refroidit. Ainsi un objet chaud, comme un radiateur, réchauffe l'air environnant.
«
DES MÉTAUX RÉSISTANTS
AUX HAUTES TEMPÉRATURES
Certains métaux, dits réfractaires, ont un
point de fusion très élevé.
C'est le cas du
tungstène, utilisé pour cette raison dans les
filaments d'ampoules électriques.
EN SAVOIR PLUS
proche, provoque sa dilatation.
Cet air
devient moins dense et s'élève,
alors que de l'air plus froid le remplace
à proximité de la source de chaleur.
Propagation par rayonnement
Tandis que les propagations par conduction
et par convection mettent en jeu des
molécules, la propagation par rayonnement
peut se faire dans le vide.
L'exemple le plus
connu de ce type est celui résultant
des radiations solaires.
Mais une partie
seulement de ces radiations correspond
à un rayonnement thermique :c'est
le rayonnement dit « infrarouge », celui qui
provoque des brûlures lorsque l'on
s'expose trop longtemps au soleil.
Un feu
de bois émet également un rayonnement
infrarouge.
On peut même en produire
artificiellement, par exemple au moyen
de radiateurs infrarouges.
Une
centrale
thermique.
À l'origine de
notre
alimentation électrique, il y a production de chaleur.
La chaleur
comme source d'énergie
Dans les centrales thermiques, l'énergie
thermique sert à fabriquer de l'électricité.
Par exemple, dans les centrales à vapeur, un
combustible fossile (charbon, gaz naturel...)
est brûlé dans une chaudière ; l'énergie
thermique ainsi produite chauffe un liquide,
qui est transformé en vapeur.
Celle-ci, en
entraînant une turbine, se transforme à son
tour en énergie mécanique, puis en énergie
électrique, par passage dans un alternateur.
Dans les centrales nucléaires, c'est l'énergie
provenant des réactions nucléaires qui est
récupérée sous forme de chaleur.
Conduction et convection
La conduction et la convection sont deux
modes de propagation de la chaleur.
La propagation est liée à l'agitation des
molécules : en chauffant l'extrémité d'une
barre métallique, on accélère la vibration
des molécules à cette extrémité.
Ce
mouvement entraîne les molécules voisines
p
EN SAVOIR PLUS
CHALEUR ET ENVIRONNEMENT
La chaleur peut être une source de pollution,
que l'on appelle pollution thermique.
C'est le
cas aux abords des centrales nucléaires, où
l'eau de refroidissement des réacteurs est
prélevée dans les cours d'eau environnants.
qui, elles aussi, se mettent à vibrer plus
rapidement, et ainsi de suite.
Les métaux
sont généralement de bons conducteurs,
alors que le verre en est un très mauvais.
Dans le processus de convection, qui
ne concerne que les liquides et les gaz,
la propagation résulte du déplacement
de molécules.
Une source de chaleur
(un radiateur), en chauffant la masse d'air
Dans les pays
ensoleillés,
on
utilise directement
le rayonnement solaire pour chauffer l'eau
des maisons..
»
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